一種基于微控制器的有線和無(wú)線切換控制系統(tǒng)及切換控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種基于微控制器的有線和無(wú)線切換控制系統(tǒng)及方法，屬于有線TCP/IP通訊和無(wú)線GPRS通訊技術(shù)領(lǐng)域。以有線通訊為常規(guī)通訊，無(wú)線通訊為備用通訊，實(shí)現(xiàn)常規(guī)通訊到備用通訊、備用通訊到常規(guī)通訊的切換。適用于任何對(duì)通訊實(shí)時(shí)性要求高的場(chǎng)合。
【背景技術(shù)】
[0002]在這個(gè)“大數(shù)據(jù)”的時(shí)代，通訊和數(shù)據(jù)傳輸是基礎(chǔ)，有一個(gè)良好的通訊環(huán)境就顯得尤為重要。
[0003]有線TCP/IP通訊具有傳輸速率快、傳輸距離遠(yuǎn)、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)，但有線通訊過(guò)程受光纜、網(wǎng)線、布線等限制，一旦通訊線路受損則通訊癱瘓。
[0004]無(wú)線GPRS通訊具有永久在線，按量計(jì)費(fèi)，傳輸數(shù)率高等特點(diǎn)。但無(wú)線GPRS存在丟包現(xiàn)象，無(wú)線GPRS分組通過(guò)不同的方向發(fā)送數(shù)據(jù)，最終達(dá)到相同的目的地，數(shù)據(jù)在通過(guò)無(wú)線鏈路傳輸?shù)倪^(guò)程中就可能發(fā)生一個(gè)或幾個(gè)分組丟失或出錯(cuò)的情況。
[0005]鑒于以上兩種技術(shù)的特點(diǎn)，需要一種以有線TCP/IP通訊為常規(guī)通訊，無(wú)線GPRS做備用通訊的通訊方式。在有線TCP/IP通訊斷開(kāi)連接后，迅速開(kāi)啟無(wú)線GPRS保證通訊的正常連接，等有線TCP/IP恢復(fù)通訊后，由無(wú)線GPRS通訊自動(dòng)切換為有線TCP/IP通訊，保障通訊聯(lián)絡(luò)的暢通。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，而提供一個(gè)結(jié)構(gòu)組合合理，使用方便可靠，能充分利用現(xiàn)有有線和無(wú)線兩種通訊模式的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行有效的模式控制和切換，保障通訊網(wǎng)絡(luò)的不間斷，節(jié)約資源，降低使用成本的基于微控制器的有線和無(wú)線切換控制系統(tǒng)及切換控制方法。
[0007]本發(fā)明的目的是通過(guò)如下技術(shù)方案來(lái)完成的，一種基于微控制器的有線和無(wú)線切換控制系統(tǒng)，它主要包括有線通訊TCP/IP模塊和無(wú)線通訊GPRS模塊，所述的有線通訊TCP/IP模塊主要以DP83848模塊為核心，與微控制器ARM相連接，進(jìn)行TCP/IP的連接并建立和數(shù)據(jù)傳輸；
無(wú)線通訊GPRS模塊主要以S頂900通訊模塊為核心，通過(guò)串口控制方式與微控制器ARM相連接，并通過(guò)AT指令進(jìn)行S頂900的控制，建立網(wǎng)絡(luò)連接；
所述的微控制器ARM分別連接有線通訊TCP/IP模塊和無(wú)線通訊GPRS模塊實(shí)現(xiàn)有線通訊TCP/IP和無(wú)線通訊GPRS的控制和切換。
[0008]本發(fā)明所述的有線通訊TCP/IP模塊還包括網(wǎng)絡(luò)接口電路；所述的無(wú)線通訊GPRS模塊還包括S頂卡電路，狀態(tài)指示燈電路，外圍天線；所述的微控制器ARM通過(guò)設(shè)置通訊模式和判斷當(dāng)前通訊模式來(lái)調(diào)用所述有線通訊TCP/IP模塊和無(wú)線通訊GPRS模塊中的一個(gè)模塊，并在間隔一定時(shí)間檢查有線通訊TCP/IP模塊是否恢復(fù)正常。
[0009]本發(fā)明所述無(wú)線通訊GPRS模塊中的卡槽S頂卡安裝有GPRS客戶(hù)識(shí)別模塊，在無(wú)線通訊GPRS模塊中的GPRS通訊電路還包括S頂900通訊模塊，該S頂900通訊模塊的TXD、RXD、PWRKEY引腳連接所述微控制器，SM_VDD、SIM_DATA^ SIM_RST^ SIM_CLK引腳通過(guò)卡槽SIM卡與GPRS客戶(hù)識(shí)別模塊連接，RF_ANT引腳連接GPRS發(fā)射天線Pl，STATUS、NETLIGHT弓丨腳和狀態(tài)指示燈相連；
所述有線通訊TCP/IP模塊的DP83848模塊，該模塊的TX_EN、TXD_0、TXD_1、RESET_N、MD10、MDC、CRS、RX_ER、RXD_0、RXD_1引腳與微控制器ARM相連接，XI引腳接晶振，TD+、TD_、RD+、RD-、LED-LINK、LED_ACK 引腳連網(wǎng)絡(luò)接口。
[0010]一種利用上述基于微控制器的有線和無(wú)線切換控制系統(tǒng)進(jìn)行切換控制的方法，所述的切換控制方法主要是通過(guò)微控制器ARM切換通訊模式來(lái)調(diào)用對(duì)應(yīng)的通訊模塊；正常情況下，通訊模式設(shè)為有線通訊TCP/IP模式，微控制器ARM通過(guò)通訊模式判斷調(diào)用有線通訊TCP/IP模塊完成數(shù)據(jù)傳輸；
當(dāng)有線通訊TCP/IP模塊發(fā)送異常，網(wǎng)絡(luò)連接斷開(kāi)，數(shù)據(jù)傳輸失敗并且重發(fā)超時(shí)，則設(shè)置通訊模式為無(wú)線通訊GPRS ;輪詢(xún)進(jìn)入下一輪數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，ARM通過(guò)通訊模式判斷調(diào)用無(wú)線通訊GPRS模塊并完成以后的數(shù)據(jù)傳輸；
當(dāng)有線通訊TCP/IP模塊斷開(kāi)網(wǎng)絡(luò)連接達(dá)到一定時(shí)間間隔后，將通訊模式設(shè)置為有線通訊TCP/IP模式；輪詢(xún)進(jìn)入下一次通訊模式時(shí)調(diào)用有線通訊TCP/IP模塊，檢查該模塊是否已恢復(fù)正常通訊，若恢復(fù)正常則繼續(xù)以該模塊傳輸數(shù)據(jù)；若該模塊異常則把通訊模式設(shè)為無(wú)線通訊GPRS模式，繼續(xù)以無(wú)線通訊GPRS模塊傳輸數(shù)據(jù)。
[0011 ] 本發(fā)明所述切換控制方法的具體步驟是:
步驟1:對(duì)微控制器ARM進(jìn)行相應(yīng)的初始化操作。初始化定時(shí)器，為通訊過(guò)程中判斷重發(fā)超時(shí)和定時(shí)超時(shí)提供定時(shí)服務(wù)。重發(fā)超時(shí)用于判斷有線通訊TCP/IP是否已斷開(kāi)網(wǎng)絡(luò)連接；定時(shí)超時(shí)用于定時(shí)巡檢有線通訊TCP/IP是否已恢復(fù)連接；初始化通訊模式為有線通訊TCP/IP 模式；
步驟2:對(duì)有線通訊TCP/IP模塊進(jìn)行初始化，相應(yīng)的管腳配置，使能設(shè)置，配置IP地址等網(wǎng)絡(luò)?目息；
步驟3:對(duì)無(wú)線通訊GPRS模塊進(jìn)行初始化，相應(yīng)的管腳配置，使能設(shè)置，串口初始化；步驟4:判斷當(dāng)前通訊模式；若為有線通訊TCP/IP模式，則進(jìn)入步驟5 ;若為無(wú)線通訊GPRS模式，則進(jìn)入步驟11 ;
步驟5:判斷無(wú)線通訊GPRS是否已開(kāi)啟。若開(kāi)啟則進(jìn)入步驟6 ;未開(kāi)啟則進(jìn)入步驟7 ; 步驟6:關(guān)閉無(wú)線通訊GPRS，進(jìn)入步驟7 ；
步驟7:通過(guò)有線通訊TCP/IP進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，進(jìn)入步驟8 ;
步驟8:判斷傳輸是否成功，網(wǎng)絡(luò)連接是否正常；若正常，則進(jìn)入4 ;不正常，則進(jìn)入步驟
9 ；
步驟9:判斷重發(fā)是否超時(shí)；若未超時(shí)，則進(jìn)入步驟4 ;重發(fā)超時(shí)則進(jìn)入步驟10 ;
步驟10:將當(dāng)前通訊模式設(shè)為無(wú)線通訊GPRS模式；進(jìn)入步驟4 ;
步驟11:判斷無(wú)線通訊GPRS是否開(kāi)啟；若未開(kāi)啟，進(jìn)入步驟12 ;開(kāi)啟則進(jìn)入步驟13 ； 步驟12:開(kāi)啟無(wú)線通訊GPRS ;進(jìn)入步驟13 ； 步驟13:通過(guò)無(wú)線通訊GPRS進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；進(jìn)入步驟14 ;
步驟14:判斷定時(shí)巡檢有線通訊TCP/IP間隔是否超時(shí)；若未超時(shí)，進(jìn)入步驟4 ;超時(shí)則進(jìn)入步驟15 ;
步驟15:將當(dāng)前通訊模式設(shè)為有線通訊TCP/IP模式；進(jìn)入步驟4。
[0012]本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)組合合理，使用方便可靠，能充分利用現(xiàn)有有線和無(wú)線兩種通訊模式的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行有效的模式控制和切換，保障通訊網(wǎng)絡(luò)的不間斷，節(jié)約資源，降低使用成本等特點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)組成的框架示意圖。
[0014]圖2是本發(fā)明所述TCP/IP通訊電路原理圖。
[0015]圖3是本發(fā)明所述TCP/IP通訊電路的補(bǔ)充和網(wǎng)絡(luò)接口的電路原理圖。
[0016]圖4是本發(fā)明所述的GPRS通訊電路原理圖。
[0017]圖5是本發(fā)明所述GPRS通訊電路的補(bǔ)充、工作指示燈和S頂卡電路原理圖。
[0018]圖6是本發(fā)明所述切換控制方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)的介紹:圖1所示，本發(fā)明所述的一種基于微控制器的有線和無(wú)線切換控制系統(tǒng)，它主要包括有線通訊TCP/IP模塊1和無(wú)線通訊GPRS模塊2，所述的有線通訊TCP/IP模塊1主要以DP83848模塊為核心，與微控制器ARM相連接，進(jìn)行TCP/IP的連接并建立和數(shù)據(jù)傳輸；
無(wú)線通訊GPRS模塊2主要以S頂900通訊模塊為核心，通過(guò)串口控制方式與微控制器ARM相連接，并通過(guò)AT指令進(jìn)行S頂900的控制，建立網(wǎng)絡(luò)連接；
所述的微控制器ARM分別連接有線通訊TCP/IP模塊1和無(wú)線通訊GPRS模塊2實(shí)現(xiàn)有線通訊TCP/IP和無(wú)線通訊GPRS的控制和切換。
[0020]圖2-5所示，本發(fā)明所述的有線通訊TCP/IP模塊還包括網(wǎng)絡(luò)接口電路；所述的無(wú)線通訊GPRS模塊還包括S頂卡電路，狀態(tài)指示燈電路，外圍天線；所述的微控制器ARM通過(guò)設(shè)置通訊模式和判斷當(dāng)前通訊模式來(lái)調(diào)用所述有線通訊TCP/IP模塊和無(wú)線通訊GPRS模塊中的一個(gè)模塊，并在間隔一定時(shí)間檢查有線通訊TCP/IP模塊是否恢復(fù)正常。
[0021]所述無(wú)線通訊GPRS模塊中的卡槽S頂卡安裝有GPRS客戶(hù)識(shí)別模塊，在無(wú)線通訊GPRS模塊中的GPRS通訊電路還包括S頂900通訊模塊，該S頂900通訊模塊的TXD、RXD、PWRKEY引腳連接所述微控制器，SM_VDD、SIM_DATA^ SIM_RST^ SIM_CLK引腳通過(guò)卡槽S頂卡與GPRS客戶(hù)識(shí)別模塊連接，RF_ANT引腳連接GPRS發(fā)射天線Pl，STATUS、NETLIGHT引腳和狀態(tài)指示燈相連；
所述有線通訊TCP/IP模塊的DP83848模塊，該模塊的TX_EN、TXD_0、TXD_1、RESET_N、MD10、MDC、CRS、RX_ER、RXD_0、RXD_1引腳與微控制器ARM相連接，XI引腳接晶振，TD+、TD_、RD+、RD-、LED-LINK、LED_ACK 引腳連網(wǎng)絡(luò)接口。
[0022]本發(fā)明所述的一種利用所述基于微控制器的有線和無(wú)線切換控制系統(tǒng)進(jìn)行切換控制的方法，所述的切換控制方法主要是通過(guò)微控制器ARM切換通訊模式來(lái)調(diào)用對(duì)應(yīng)的通訊模塊；正常情況下，通訊模式設(shè)為有線通訊TCP/IP模式，微控制器ARM通過(guò)通訊模式判斷調(diào)用有線通訊TCP/IP模塊完成數(shù)據(jù)傳輸；
當(dāng)有線通訊TCP/IP模塊發(fā)送異常，網(wǎng)絡(luò)連接斷開(kāi)，數(shù)據(jù)傳輸失敗并且重發(fā)超時(shí)，則設(shè)置通訊模式為無(wú)線通訊GPRS ;輪詢(xún)進(jìn)入下一輪數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，ARM通過(guò)通訊模式判斷調(diào)用無(wú)線通訊GPRS模塊并完成以后的數(shù)據(jù)傳輸；
當(dāng)有線通訊TCP/IP模塊斷開(kāi)網(wǎng)絡(luò)連接達(dá)到一定時(shí)間間隔后，將通訊模式設(shè)置為有線通訊TCP/IP模式；輪詢(xún)進(jìn)入下一次通訊模式時(shí)調(diào)用